專利名稱：用于讀取存儲在光盤上信息信號的光學(xué)拾取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)拾取系統(tǒng)；并特別涉及一種通過在其中安裝具有柱面鏡和反射片的光學(xué)設(shè)備，而具有減小的尺寸的光學(xué)拾取系統(tǒng)。
光信息記錄盤，例如緊致盤的共同問題之一與聚焦誤差的存在有關(guān)；并已提出一種散光方法以解決這一問題。


圖1中示出利用散光方法的現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)拾取系統(tǒng)100，該方法在這里作為參考文獻引用的、標題為光學(xué)聚焦設(shè)備的美國專利No.4,023,033中已被披露。光學(xué)拾取系統(tǒng)100包括光源110、分束器130、物鏡140、光信息記錄盤150、柱面鏡160和光檢測單元170。在系統(tǒng)100中，從光源110，例如激光二極管發(fā)射的光束112投射到分束器130上并被其中裝有的反射表面132部分反射。從反射表面132反射的光束通過物鏡140聚焦，在光盤150記錄表面152上的會聚點154處形成聚焦光束。從光盤150反射的聚焦光束由物鏡140會聚，并部分地透過分束器130，因其路徑穿過柱面鏡160而使其產(chǎn)生散光，之后射到光檢測單元170上。
參照圖2，光檢測單元170包括四個光電池171到174，第一和第二加法器176、177以及差分放大器178。每個光電池，例如171以光強測量的形式產(chǎn)生輸出。分別將來自光電池的兩個對角，例如171、174的兩個輸出送到第一加法器176，將來自光電池余下的兩個對角172、173的另外兩個輸出送到第二加法器177。之后將來自第一和第二加法器176、177的輸出送到差分放大器178，由此，通過比較第一和第二加法器176，177的輸出，該差分放大器178將產(chǎn)生相關(guān)的聚焦誤差，該聚焦誤差就是來自加法器對的兩個輸出的差值。
由于存在散光，射到光電池171到174上的光束圖像或形狀175隨光盤150記錄表面152相對于光束會聚點154的相對位置而改變。為檢測光束圖像形狀的變化，將柱面鏡160如此定位于會聚點154和光檢測單元170之間，使得當光束被精確聚焦(零聚焦誤差)在記錄表面152，如在本領(lǐng)域中所熟知的“正確聚焦”位置(just focused position)上時，射到光電池171到174上的光束圖像形狀變?yōu)閳A形。如果光盤150沿著在正確聚焦位置和物鏡140的中心之間所作的光軸移動，則聚焦誤差信號變?yōu)榉橇?，其所帶符?正負號)表示光盤150的記錄表面152從焦深位置偏移的方向，從而可檢測聚焦誤差。
上述光學(xué)拾取系統(tǒng)100的主要缺點之一在于其由光檢測單元170所造成的大的尺寸。即，光檢測單元170被以反射表面132的中心點和光源110的中心點之間的距離，設(shè)置在由反射表面132的中心點和物鏡140的焦點形成的直線上，其中該直線與由光源110的中心點和反射表面132的中心點形成的光軸相垂直，因而使整個光學(xué)拾取系統(tǒng)100的尺寸龐大。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種具有減小的尺寸及更簡單的結(jié)構(gòu)的光學(xué)拾取系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于讀取存儲在光盤上的信息信號的光學(xué)拾取系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光源，用于產(chǎn)生光束；第一光學(xué)設(shè)備，用于使射向光盤的光束部分地透過；光檢測單元，用于檢測射到其上的光束；物鏡，用于將透過的光束聚焦在光盤上，及用于使從光盤反射的光束會聚在第一光學(xué)設(shè)備上，該第一光學(xué)設(shè)備能夠部分反射射到其上的光束；第二光學(xué)設(shè)備，用于將來自第一光學(xué)設(shè)備的光束反射到光檢測單元上，及用于使透過它的光束產(chǎn)生散光，從而使光學(xué)拾取系統(tǒng)能夠從光盤讀取信息信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于讀取存儲在光盤上的信息信號的光學(xué)拾取系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光源，用于產(chǎn)生光束，該光束包括第一和第二偏振分量；第一光學(xué)設(shè)備，用于使射向光盤的光束的一個偏振分量透過；1/4λ片，用于改變穿過它的光束的偏振分量，所述λ為光束的波長；第二光學(xué)設(shè)備，用于檢測射到其上的光束；物鏡，用于將穿過1/4片之后的光束聚焦在光盤上，及用于使從光盤反射的光束在穿過1/4λ片之后會聚在第一光學(xué)設(shè)備上，其中第一光學(xué)設(shè)備能夠反射射到其上的光束的改變的偏振分量；而第二光學(xué)設(shè)備用于在光檢測單元的方向上反射射到其上的光束的改變的偏振分量，其中第二光學(xué)設(shè)備使透過它的光束產(chǎn)生散光，從而使光學(xué)拾取系統(tǒng)能夠從光盤讀取信息信號。
當結(jié)合附圖閱讀以下對優(yōu)選實施例的描述時，本發(fā)明及其上述和其它目的和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖1示出現(xiàn)有技術(shù)光頭的側(cè)面示意圖；圖2示出安裝到圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)光頭中的光檢測單元的平面圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的光學(xué)拾取系統(tǒng)側(cè)面示意圖，該系統(tǒng)使用本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備；以及圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的光學(xué)拾取系統(tǒng)側(cè)面示意圖，在該系統(tǒng)中裝有本發(fā)明的光學(xué)設(shè)備。
圖3和4中分別示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二優(yōu)選實施例的光學(xué)拾取系統(tǒng)200和300的側(cè)面示意圖。
在圖3中，示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的、富有創(chuàng)造性的光學(xué)拾取系統(tǒng)200的側(cè)面示意圖，該系統(tǒng)200包括用于產(chǎn)生光束的光源210，例如半導(dǎo)體激光器或激光二極管；分束器220，該分束器220具有光束可穿透的基片222和在基片222上面形成的反射表面224；物鏡230；光檢測單元260和光學(xué)設(shè)備250，該光學(xué)設(shè)備250帶有反射片252和固定在反射片252上面的柱面鏡254，其中柱面鏡254包括凸的和平坦的表面。
將光源210、分束器220和物鏡230如此設(shè)置，使得分束器220設(shè)置于物鏡230和光源210之間，且連接物鏡230焦點和光源210中心的第一光軸穿過分束器220的反射表面224的中心，并以第一預(yù)定角度與分束器的反射表面224相交，該第一預(yù)定角度最好為45度。將光學(xué)設(shè)備250的反射片252如此設(shè)置，使得連接反射表面224中心和反射片252中心的第二光軸以第二預(yù)定角度與反射片252相交。
當從光源210發(fā)出的光束射到分束器220上時，分束器220的反射表面224使在物鏡230方向上的光束一部分透過，而反射余下的光束部分，從而使余下的光束部分對于讀取存貯在光盤240記錄表面242上的信息信號是無用的，其中來自光源210的光束是沿第一光軸對準的。物鏡230使穿過它之后的光束部分聚焦在光盤240的記錄表面242上，其中物鏡230可設(shè)置在分束器220和光盤240之間。
之后，從光盤240的記錄表面242反射的光束部分首先由物鏡230會聚，然后被分束器220的反射表面224朝著光學(xué)設(shè)備250的方向反射。從反射表面224反射的光束射到柱面鏡254上，其中柱面鏡254使入射到其中的光束在從其中反射之后產(chǎn)生散光，從而通過使用散光方法使光檢測單元260能夠檢測聚焦誤差信號。
由于反射片252固定在柱面鏡254的平坦表面上，因而可將光檢測單元260定位在光源210附近，從而減小整個光學(xué)拾取系統(tǒng)200的尺寸是可能的。從分束器220反射表面224到光檢測單元260的光束的光程變?yōu)榕c從光源210到分束器220反射表面224的光程相等。在本發(fā)明第一優(yōu)選實施例中，最好將光學(xué)設(shè)備250的反射片252設(shè)計為將射到其上的光束全反射，從而提高光學(xué)拾取系統(tǒng)200的光效率。
圖4中，根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的光學(xué)拾取系統(tǒng)300包括光源310，例如半導(dǎo)體激光器或激光二極管，用于產(chǎn)生包括P-和S-偏振光分量的、波長為λ的光束；分束器320，該分束器320具有光束可穿透的基片322和在基片322上面形成的偏振層324；1/4λ片330；物鏡340；光檢測單元370和光學(xué)設(shè)備360，該光學(xué)設(shè)備360帶有漸變折射率透鏡362和固定在漸變折射率透鏡362上面的反射片364。
在系統(tǒng)300中，當光盤350被裝載在光盤托盤上時，從光源310發(fā)射的光束在透過分束器320偏振層324之后射入物鏡340，該分束器320的偏振層324可在1/4λ片330的方向上透過P-偏振光分量，并反射S-偏振光分量，從而使S-偏振光分量對于拾取存儲在光盤350的記錄表面352上的信息信號是無用的，其中來自光源310的光束是沿連接光源310的中心點和物鏡340焦點的第一直線對準的，且偏振層324被設(shè)置為以第一預(yù)定角度相對于第一直線傾斜。最好預(yù)定角度為45度。光源310放置在對物鏡340來說與光盤350相反的位置上。透過分束器320偏振層324的P-偏振光分量穿過1/4λ片330，由物鏡340聚焦在光盤350的記錄表面352上。
之后，從光盤350反射的P-偏振光束首先由物鏡340會聚，然后穿過1/4λ片330，從而由此轉(zhuǎn)換為S-偏振光束。從P-偏振光束轉(zhuǎn)換來的S-偏振光束將被分束器320的偏振層324朝著光學(xué)設(shè)備360的方向反射。轉(zhuǎn)換的S-偏振光束射入漸變折射率透鏡362，之后，光學(xué)設(shè)備360的反射片364使轉(zhuǎn)換的S-偏振光穿過漸變折射率透鏡362，全反射到光檢測單元370上，其中漸變折射率透鏡362使入射到其上的光束在透過其之后產(chǎn)生散光。反射片364被放置在對漸變折射率透鏡362來說與分束器320相反的位置上。漸變折射率透鏡362由光折射材料制成，其中折射率具有位置相關(guān)的分布，用于起與圖3中柱面鏡254類似的作用。應(yīng)注意本發(fā)明第二優(yōu)選實施例中光檢測單元370的功能和結(jié)構(gòu)與本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的光檢測單元類似。
與現(xiàn)有技術(shù)光學(xué)拾取系統(tǒng)100相比，富有創(chuàng)造性的光學(xué)拾取系統(tǒng)200，300具有更簡單的結(jié)構(gòu)。這是通過將具有柱面鏡254和反射片252的光學(xué)設(shè)備250安裝到光學(xué)拾取系統(tǒng)200中，以及將具有漸變折射率透鏡362和反射片364的光學(xué)設(shè)備360安裝到光學(xué)拾取系統(tǒng)300中而實現(xiàn)的，其中柱面鏡254和漸變折射率透鏡362能夠使入射到其上的光束產(chǎn)生散光，且光學(xué)設(shè)備250和360的反射片252和364分別將入射到其上的光束全反射到光檢測單元260和370，從而減小了光學(xué)拾取系統(tǒng)200，300的尺寸。
盡管是結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行描述的，但可對本發(fā)明作出其它修改和變型，而不脫離如在以下的權(quán)利要求中提出的本發(fā)明實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于讀取存儲在光盤上的信息信號的光學(xué)拾取系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生光束的裝置；光學(xué)設(shè)備，用于使射向光盤的光束部分地透過；用于檢測射到其上的光束的裝置；用于將透過的光束聚焦在光盤上，及用于使從光盤反射的光束會聚在光學(xué)設(shè)備上的裝置，該光學(xué)設(shè)備能夠部分反射射到其上的光束；以及光學(xué)裝置，用于將來自光學(xué)設(shè)備的光束反射到檢測裝置上，及用于使透過它的光束產(chǎn)生散光，從而使光學(xué)拾取系統(tǒng)能夠從光盤讀取信息信號。
2.如權(quán)利要求1的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中光學(xué)裝置包括柱面鏡，用于使透過它的光束產(chǎn)生散光；以及反射片，用于將來自光學(xué)設(shè)備的光束反射到檢測裝置上，其中柱面鏡具有凸的和平坦的表面。
3.如權(quán)利要求2的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中反射片安裝在柱面鏡的平坦表面上。
4.如權(quán)利要求3的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中將光學(xué)設(shè)備如此設(shè)置，使其以第一預(yù)定角度相對于第一光軸傾斜，該第一光軸是通過將產(chǎn)生裝置的中心點和聚焦裝置的焦點連接形成的。
5.如權(quán)利要求4的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中第一預(yù)定角度為45度。
6.如權(quán)利要求5的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中將光學(xué)裝置的反射片如此設(shè)置，使之以第二預(yù)定角度相對于第二光軸傾斜，該第二光軸是通過將反射片的中心點和光學(xué)設(shè)備的中心點連接形成的。
7.如權(quán)利要求6的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中檢測裝置放置在聚焦裝置的焦點上。
8.如權(quán)利要求7的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中產(chǎn)生裝置的中心點和光學(xué)裝置的中心點之間的光程距離等于檢測裝置的中心點和光學(xué)裝置的中心點之間的光程距離。
9.一種用于讀取存儲在光盤上的信息信號的光學(xué)拾取系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生光束的裝置，該光束包括第一和第二偏振分量；光學(xué)設(shè)備，用于使射向光盤的光束的一個偏振分量透過；1/4λ片，用于改變穿過它的光束的偏振分量，所述λ為光束的波長；用于檢測射到其上的光束的裝置；用于將穿過1/4λ片后的光束聚焦在光盤上，及使從光盤反射的光束在穿過1/4λ片之后會聚到光學(xué)設(shè)備上的裝置，其中光學(xué)設(shè)備能夠反射射到其上的光束的改變的偏振分量；以及光學(xué)裝置，用于在檢測裝置的方向上反射射到其上的光束的改變的偏振分量，其中光學(xué)裝置使透過它的光束產(chǎn)生散光，從而使光學(xué)拾取系統(tǒng)能夠從光盤讀取信息信號。
10.如權(quán)利要求9的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中1/4λ片設(shè)置在聚焦裝置和光學(xué)設(shè)備之間。
11.如權(quán)利要求10的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中光學(xué)裝置包括漸變折射率透鏡，用于使入射到其上的光束產(chǎn)生散光；以及反射片，用于反射入射到其上的光束。
12.如權(quán)利要求11的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中反射片固定在漸變折射率透鏡上。
13.如權(quán)利要求12的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中反射片放置在對漸變折射率透鏡來說與光學(xué)設(shè)備相反的位置上。
14.如權(quán)利要求13的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中從產(chǎn)生裝置到光學(xué)設(shè)備的光程等于從光學(xué)設(shè)備到檢測裝置的光程。
15.如權(quán)利要求9的光學(xué)拾取系統(tǒng)，其中光學(xué)設(shè)備包括基片，由光束可穿透的材料制成，以及在基片上面形成的偏振層，該層可在1/4λ片方向上透過偏振光分量之一，并反射余下的偏振光分量，從而使余下的偏振光分量對于讀取存儲在光盤上的信息信號是無用的。
全文摘要
一種光學(xué)拾取系統(tǒng),可讀取存儲在光盤上的信息信號。該光學(xué)拾取系統(tǒng)包括光源,用于產(chǎn)生光束;分束器,該分束器具有光束可穿透的基片和在基片上面形成的反射表面;物鏡;光檢測單元和光學(xué)設(shè)備,該設(shè)備具有反射片和固定在反射片上面的柱面鏡。在光學(xué)拾取系統(tǒng)中裝有光學(xué)設(shè)備,該設(shè)備具有柱面鏡和反射片,其中柱面鏡能夠使射到其上的光束產(chǎn)生散光,且光學(xué)設(shè)備的反射片將射到其上的光束全反射到光檢測單元上,從而減小光學(xué)拾取系統(tǒng)的尺寸。
文檔編號G11B7/135GK1188307SQ9712574
公開日1998年7月22日 申請日期1997年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月29日
發(fā)明者崔良吾 申請人:大宇電子株式會社